多径环境下直扩信号PN码捕获性能分析

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1、第27卷第8期计算机应用研究Vol．27No．82010年8月ApplicationResearchofComputersAug．2010*多径环境下直扩信号PN码捕获性能分析杜晓华，张天骐，庞统，高永升(重庆邮电大学信号与信息处理重庆市重点实验室，重庆400065)摘要:针对多径环境下极微弱动态长周期伪码直扩(DS-SS)信号的捕获问题，拓展了单径环境下基于部分相关值与功率谱累积平均相结合的捕获算法，提出了多径环境下直扩信号的伪码捕获算法。该算法通过部分相关，得到了反映多普勒频偏的正弦信号，然后将部分相关值的功率谱

2、累积平均，从而达到在多径环境下检测微弱信号的目的。给出了基于该算法的多径直扩信号模型，分析了该算法在多径环境下的捕获性能，通过计算机仿真验证了多径环境下该算法的可行性，并对比了多径和单径环境下的捕获效果。关键词:多径环境;直扩信号;捕获;部分相关;功率谱累积中图分类号:TN967文献标志码:A文章编号:1001-3695(2010)08-2913-05doi:10．3969/j．issn．1001-3695．2010．08．027AnalysisonPNcodeacquisitionperformanceinDS-S

3、SovermultipathenvironmentDUXiao-hua，ZHANGTian-qi，PANGTong，GAOYong-sheng(ChongqingKeyLabofSignal＆InformationProcessing，ChongqingUniversityofPosts＆Telecommunications，Chongqing400065，China)Abstract:FortheproblemoflongPNcodeacquisitioninweakmultipathDS-SScommunicat

4、ions，thispaperproposedacap-turealgorithm，whichdevelopedthepreviouscapturealgorithmthatwasthecombinationofpartialcorrelationandcumulativepowerspectrumbasedonthesinglepathenvironment．Itcarriedoutthefasttwo-dimensionalparallelsearchofPNphasedelayandDopplershift．Th

5、roughpartialcorrelation，itcouldgetasinusoidalsignal，whichreflectedtheDopplershift，byanaver-ageofthecumulativepowerspectrum，itcouldachievethepurposeofweaksignaldetectioninmultipathenvironment．ThispapergavethemultipathDS-SSsignalmodel．Atthesametime，analyzedacquis

6、itionperformanceovermultipathenviron-ment．Finally，thispaperpresentedthecomputersimulationresults，whichprovedthefeasibilityofthealgorithmandcom-paredtheacquisitionperformanceinmultipathandsinglepathenvironment．Keywords:multipathenvironment;DS-SSsignal;acquisitio

7、n;partialcorrelation;cumulativepowerspectrum献［2］采用匹配滤波器法对多径环境下的PN码捕获性能进行0引言了分析，该方法具有捕获时间短和容易实现的特点，但其实现起来却要占用大量的硬件资源。由于扩频通信具有抗干扰、低截获、多址通信等优点，故其本文针对多径环境，采用部分相关值与功率谱累积平均相应用越来越广泛。在所有的扩频通信系统中，精确的同步是其结合的方法，实现了极微弱动态长周期伪码直接序列扩频优越性体现的基本前提。码同步过程一般包括捕获和跟踪两(DS-SS)信号的捕获。该方法

8、使用部分相关器完成PN码的部个阶段。捕获是粗同步，使本地伪码与发送端伪码的相位差减分相关，对相关结果进行FFT运算，计算功率谱密度的最大小到一个码片之内;跟踪是精确同步，最大限度减小本地伪码值，从而既完成了PN码的快速捕获，也得到了多普勒频偏的与发送端伪码之间的相位差，并使本地码元跟踪发送端码元的近似值。本文给出了多径环境下的DS-SS信号模型